一种高压塑封型贴片式PTC热敏电阻器的制作方法

本发明涉及ptc热敏电阻器，尤其涉及一种高压塑封型贴片式ptc热敏电阻器。

背景技术：

1、现有很多产品设备都需要过电流保护器件对电路设备做保护，例如，电路短路后需要保护器件对电路设备做短路保护，含有电机工作的产品中的电机被卡或堵转后的电机电流会增加六到十倍而烧毁电机，所以包含电机的设备需要对电机做堵转保护。如果没有保护电路的保护作用，则这些产品设备都将因各种电磁环境干扰因素、电路分布参数的变化、因脉冲干扰破坏了平衡而产生自激振荡而会损坏电路工作器件，或因大电流的发热和热积累而导元器件烧坏或致局部电路元器件起火、严重的会引起火灾事故。

2、到目前，传统的常用的过流保护电路有4种，分别是：

3、1、模块化的过流保护电路；

4、2、通过mcu检测控制的软件监控过流保护电路；

5、3、玻璃保险丝管的过流保护电路；

6、4、插件ptc的过流保护电路等。

7、这四种过流保护电流各有优缺点：

8、1、模块化的过流保护电路，这种保护电路需要电流采样电路、采样放大电路、与基准比较、输出控制信号、信号送给执行电路去控制执行电路的通断，来决定被控主电路的工作状态等，这种保护电路是一系列电路单元的组合系统来完成一个过流保护功能、或短路保护功能、或电机堵转保护、或过温保护功能等，这不仅电路复杂、设计调试难度大、占用的pcb面积大、而且元器件数量多、成本高、生产测试复杂、早中期失效率大大增加、保护电路自身的可靠性降低、使设备产品的寿命缩短；

9、2、通过mcu检测控制的软件监控的过流保护电路，同样需要采样电路、放大电路、mcu做运算与软件设定值比较后送出执行控制信号给执行电路完成短路保护目的，这种过流保护电路听起来是高大上的，但也有因受电路干扰或内部自激振荡而破坏软件代码的错乱运行而导致不能产生保护作用的情况、也有可能产生无保护或相关监控与执行电路损坏的情况常有发生，这是不争的事实，有的工程师在设计中还需要额外的独立设计保护电路才能达到真正的保护目的；

10、3、玻璃保险丝管的过流保护电路，相对前面2种要简单的多，就是应用一次性使用的玻璃保险丝来完成过流保护、短路保护、电机堵转保护。这种保护电路简最为间单，只需要设计好保险丝卡座，后面卡入一个玻璃管保险丝即可，这种保护电路设计简单、适用，但如果按ul要求选用的玻璃保险丝，即保险丝电流选1.5倍工作电流点，在设备使用中可能会出现经常性的更换保险丝，因开机浪涌的冲击远大于1.5倍工作电流，或超过10倍、20倍工作电流而冲断保险丝，这会产生频繁更换保险丝的情况，而事实上终端用户是不会自己买保险丝更换的，也不懂判断是否是保险丝的问题，更不懂应该更换什么规格的保险丝，所以而一旦保险丝断的情况，用户并不知道，至使设备就废弃了、或退回厂家作为质量事故处理、或产生个别或批量的退换货纠纷、或打官司索赔等事件，对于出口产品出现这种退赔问题就更严重了，可能倾家荡产还不够赔，这已是不争的现实。如果不让用户频繁的更换保险丝，那工程师在设计使用保险丝规格时，都是增加保险丝的电流容量，而且普遍选用电路工作电流的3至5倍或以上的电流保险丝、有的为了避开浪涌电流对保险丝的冲击影响而选用5到7倍于工作电流的玻璃保险丝，才能确保用户在瞬态浪涌期间内不会烧坏保险丝，而在安规测试中的短路测试是能烧断保险丝的，所以尽管选7倍于工作电流的玻璃保险丝也能通过安规，但这样以来，就会导致保险丝对电路保护的实际意义和效果变的很差、或根本达不到保护目的，还有可能在设备的某局电路短路后不会使保险丝烧断，但该短路点的电路元器件已损坏发热、或局部起火而使设备起火爆炸（如锂电池管理电路让锂电池爆炸、电机正反转瞬间的反电动势烧坏或击穿控制mos管、或关联电路同时烧坏、或起火等。），进而产生严重的安全事故，这也是常有的、不争的现实存在，而这种玻璃保险丝都是插件或卡座链接，体积大，占用pcb面积大，用户不是专业人员、也不能辨识或根本不懂，所以即使方便更换也只是退回厂家做售后的工程师完成更换；

11、4、所述应用插件的ptc做过流保护电路，即应用可复位的重复使用的ptc器件，这是一种简单、可靠的设计，也是常有的设计应用，但需要单独安排插件工序来完成，难于实现自动化和规模化生产。总结上述四种过流保护器件或电路，不难看出其实上述的所用到的保护器件、或模块单元等都是插件产品，还有贴插混用器件这将导致贴插件的二次焊接工艺，对某些芯片器件会造成焊接损伤，这就使得工艺上无法实现自动化生产，对于应用元器件多、复杂电路完成的过流保护电路，因元器件多而变得更容易出故障而使其可靠性、安全性都大打折扣，同时也提高了厂家的生产工艺成本、材料成本和后期的服务维护成本，特别是早期失效的售后成本更高，应用插件ptc是优选项，但目前为止还没有高压ptc的贴片产品出现，所以无法通过贴片机完成自动化和规模化生产，这不仅是生产厂家无法突破的生产工艺瓶颈、也是整个工业设备的保护电路生产活动无法突破的一个瓶颈，也给工程师的设计工作带来很多的困扰。也使得生产厂家的美誉度和竞争力大受影响。

12、到目前还没有一种高压的贴片ptc元器可供选用，特别是耐压250v、450v、600v的电路保护器件来满足上述的需求、也没有其它更简单的办法来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高压塑封型贴片式ptc热敏电阻器。

2、本发明提供了一种高压塑封型贴片式ptc热敏电阻器，包括高压ptc芯片、上表面引出铜箔电极、下表面引出铜箔电极和绝缘外壳，所述高压ptc芯片的上表面覆盖有上表面铜膜，所述高压ptc芯片的下表面覆盖有下表面铜膜，所述上表面引出铜箔电极紧贴在所述高压ptc芯片的上表面铜膜上，所述下表面引出铜箔电极紧贴在所述高压ptc芯片的下表面铜膜上，所述高压ptc芯片安装在所述绝缘外壳之内。

3、作为本发明的进一步改进，所述上表面引出铜箔电极通过激光点阵焊接于所述高压ptc芯片的上表面铜膜，所述下表面引出铜箔电极通过激光点阵焊接于所述高压ptc芯片的下表面铜膜。

4、作为本发明的进一步改进，所述上表面引出铜箔电极包括焊接于高压ptc芯片的上表面铜膜的上焊接主体和上引出脚，所述下表面引出铜箔电极包括焊接于高压ptc芯片的下表面铜膜的下焊接主体和下引出脚，所述上表面引出铜箔电极的上引出脚与所述下表面引出铜箔电极的下引出脚左右对称设置。

5、作为本发明的进一步改进，所述上表面引出铜箔电极的上引出脚自所述绝缘外壳的左侧穿出而外露，所述下表面引出铜箔电极的下引出脚自所述绝缘外壳的右侧穿出而外露，所述绝缘外壳的底面分别设有容纳所述上表面引出铜箔电极的上引出脚的第一凹槽和容纳所述下表面引出铜箔电极的下引出脚的第二凹槽。

6、作为本发明的进一步改进，所述上表面引出铜箔电极的上引出脚的底面与所述下表面引出铜箔电极的下引出脚的底面位于同一平面，所述上表面引出铜箔电极的上引出脚的底面不凸出于所述绝缘外壳的底面。

7、作为本发明的进一步改进，所述上表面引出铜箔电极的上引出脚包括向下延伸的下延伸弹片以及半框弹片，所述下表面引出铜箔电极的下引出脚包括向上延伸的上延伸弹片以及半框弹片。

8、作为本发明的进一步改进，所述上表面引出铜箔电极、下表面引出铜箔电极均由0.2mm厚度的铜片加工而成。

9、作为本发明的进一步改进，所述绝缘外壳采用黑色环氧树脂塑胶在300℃时，快速注塑、快速冷却成型，其黑色环氧树脂塑胶的包裹厚度在0.3 mm～0.4mm之间。

10、作为本发明的进一步改进，所述高压ptc芯片采用高分子聚合物、纳米炭黑、以及钛酸钡陶瓷粉，通过高温、高压而均匀混合压片、再通过辐照、冲片制作而成。

11、本发明的有益效果是：通过上述方案，提供了一种高压塑封型贴片式ptc热敏电阻器，达到以最少的元件（单个高压塑封型贴片式ptc热敏电阻器）来完成过流保护、短路保护、电机堵转保护功能目的，不仅应用的元器件数量少、占用的体积小、成本低、可靠性高，而且可以通过贴片机自动化、规模化生产，既解决了小体积、高耐压问题，还解决了量产自动化、规模化问题，并让售后的维修维护和生产调试变得更简单、市场竞争优势会显著提高，也将改变工程师的相关设计思路。